課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、）東東南大學(xué)成人教育學(xué)院夜大學(xué)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書題目：混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)課程：工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理院部：繼續(xù)教育學(xué)院專業(yè)：土木工程班級(jí)：YS05115學(xué)生姓名：劉曉強(qiáng)學(xué)號(hào)：5320005115152023設(shè)計(jì)期限：2016. 06 2016. 08指導(dǎo)教師：謝魯齊教研室主任：院長(zhǎng)（主任）：東南大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院2016年 8月 30 日）目錄1設(shè)計(jì)資料 .12平面結(jié)構(gòu)布置 .13板的設(shè)計(jì) .23.1荷載計(jì)算 .23.2板的計(jì)算簡(jiǎn)圖 .23.3板彎矩設(shè)計(jì)值 .33.4板正截面受彎承載力計(jì)算 .43.5繪制板施工圖 .54次梁設(shè)計(jì) .54.1次梁的支承情況 .54.2次梁荷載計(jì)算 .54.3次梁計(jì)算跨

2、度及計(jì)算簡(jiǎn)圖 .64.4次梁內(nèi)力計(jì)算 .64.5次梁正截面承載力計(jì)算 .74.6次梁斜截面承載力計(jì)算 .85主梁設(shè)計(jì) .85.1主梁支承情況 .85.2主梁荷載計(jì)算 .95.3主梁計(jì)算跨度及計(jì)算簡(jiǎn)圖 .95.4主梁內(nèi)力計(jì)算 .95.5主梁正截面受彎承載力計(jì)算 .115.6主梁斜截面受剪承載力計(jì)算 .12）1 設(shè)計(jì)資料某工業(yè)車間樓蓋，平面如圖所示（樓梯在平面外）。墻體厚度370mm，柱子截面尺寸按 400400mm。樓面活載為 6.20kN/m 2。采用 C30 混凝土，板中鋼筋一律采用 HPB300 級(jí)鋼筋，梁中受力縱筋采用 HRB335 級(jí)鋼筋，其余采用 HPB300 級(jí)鋼筋。樓面采用 20

3、mm 厚水泥砂漿面層（ 20kN/m3），板底抹灰采用 15mm 厚石灰砂漿（ 17kN/m3 ）。廠房安全等級(jí)為一級(jí)。2 平面結(jié)構(gòu)布置（1）主梁沿著縱向布置，跨度為3.60m，次梁的跨度為 6.30m，主梁每跨內(nèi)布置一根次梁，板的跨度為2.10m。樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖如下：圖 2.1 樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖（2）按高跨比條件，當(dāng)h1/40l=1500/40=37.50mm時(shí)，滿足剛度要求，可不驗(yàn)算撓）度。取板厚 h=90mm。（3）次梁的截面高度應(yīng)滿足：h=(1/121/18)l0=4800/184800/12=266.7400mm，取h=350mm，則 b=(1/31/2)h=350/3350/2=11

4、6.7175mm，取 b=150mm。（4）主梁的截面高度應(yīng)滿足：h=(1/121/8)l 0=3000/123000/8=250375mm，因?yàn)橹髁焊叨纫笥诖瘟?，所以?h=400mm，則 b=(1/31/2)h=400/3400/2=133.3200mm，取 b=200mm。3 板的設(shè)計(jì)3.1 荷載計(jì)算板的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：取 1m 寬板帶計(jì)算：20mm 厚水泥砂漿面層0.02 20=0.40kN/m90mm 厚鋼筋混凝土板0.09 25=2.25kN/m15mm 厚板底粉刷0.015 17=0.255kN/m小計(jì)：gk =2.905kN/m板的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qk =6.20 1=6.20

5、kN/m恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2；因?yàn)楣I(yè)建筑樓蓋且樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0kN/m，所以活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3。于是板的永久荷載設(shè)計(jì)值：g=2.9051.2=3.486kN/m可變荷載設(shè)計(jì)值：q=6.201.3=8.06kN/m設(shè)計(jì)值總值：g+q=3.486+8.06=11.546kN/m，取 11.55kN/m。3.2 板的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖 3.1計(jì)算跨度簡(jiǎn)圖次梁截面為 150mm 350mm，現(xiàn)澆板在墻上的支承長(zhǎng)度不小于100mm，取板在）墻上的支承長(zhǎng)度為120mm。按塑性內(nèi)力重分布設(shè)計(jì)。板的計(jì)算邊跨： l01=ln +h/2=1500-100-120+90/2=1325mm1.025ln=1

6、.025 4580=4694.50mm取 l 01=4695mm（a=240mm）中跨： l 02l n4800-200=4600mm因跨度相差小于10%，可按等跨連續(xù)梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖 4.2次梁的荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖4.4 次梁內(nèi)力計(jì)算由 M( gq)l02 可計(jì)算出 M 1 、 M B 、 M 2 、 M c ，計(jì)算結(jié)果如下表：表 4.1次梁彎矩計(jì)算表截面位置1B21/11-1/111/16M( g q)l 022221/11 19.11 4.695-1/11 19.11 4.6951/16 19.11 4.60(kN / m)=38.29=-38.29=25.27由 V( gq)ln 可

7、計(jì)算出 VA 、 VBl 、 VBr 、 Vc ，計(jì)算結(jié)果如下表：表 4.2次梁剪力計(jì)算表截面位置ABlBr0.450.600.55V(g q)l n0.45 19.11 4.6950.60 19.11 4.6950.55 19.11 4.60=40.37=53.83=48.35）( kN )4.5 次梁正截面承載力計(jì)算（1）次梁跨中按 T 形截面計(jì)算， T 形截面的翼緣寬度 bf ，按bf1l148001600mmb s0 1300 200 1500mm ，故取 bf 1500mm。33梁高： h0350 c350 30320mm翼緣厚： hf90mm判定 T 形截面類型：hf90) 530

8、.89 106N mm1fcbf hf ( h0) 1.0 14.3 1500 90 (3202238.29kN m(邊跨中 )530.89kN m25.27kN m(中間跨中 )故各跨中截面屬于第一類T 形截面。（2）支座截面按矩形截面計(jì)算，取h0 =350-30=320mm；（3）次梁正截面承載力計(jì)算見下表：表 4.3次梁配筋計(jì)算表截面1B2彎矩 M (kNm)38.29-38.2925.271 fc b(bf )h021.0 11.9 2100 1.0 9.6 200 4702=1.0 11.9 2100 3702=2196.48106219.65 1063702=2196.48 106

9、sM0.01740.17430.01151 fcb(bf)h0211 2s0.01760.19300.0116s10.50.99120.90350.9942AsM /s f y h0402.4441.5264.8選用鋼筋314314214）實(shí)際鋼筋截面面積（ mm2）4.6 次梁斜截面承載力計(jì)算461461308計(jì)算內(nèi)容包括：截面尺寸的復(fù)核，箍筋最小配筋率驗(yàn)算。（1）驗(yàn)算截面尺寸hwh0hf =320mm-90mm=230mm：因?yàn)?hw / b =230/200=1.15Vm ax=53.83kNc c0截面尺寸滿足需求。（2）計(jì)算所需的腹筋采用6 雙肢箍筋，計(jì)算支座B 左側(cè)截面。由 Vcs

10、Asvcv ft bh0f yv sh0 ，得箍筋間距s1.25 f yv Asvh0 /(Vcv ft bh0 )=1.25 270100.5 320/(53830-0.7 1.27 150320)=972.75mm按構(gòu)造配筋，配6200。（3）驗(yàn)算最小配筋率-3彎矩調(diào)幅時(shí)要求配箍率下限為0.3 ft / f yv =0.3 1.10/270=1.22 10 ，實(shí)際配箍率svAsv /(bs)56.6 /(150200)1.8910 3 ，滿足最小配箍率的要求。5 主梁設(shè)計(jì)5.1 主梁支承情況圖 5.1主梁的計(jì)算跨度簡(jiǎn)圖）柱截面 400400，由于鋼筋混凝土主梁抗彎剛度較鋼筋混凝土柱大的多，

11、故可將主梁視作鉸支于鋼筋混凝土柱的連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。主梁端部支承于磚壁柱上， 其支承長(zhǎng)度 a=240mm。5.2 主梁荷載計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算，主梁自重亦按集中荷載考慮。次梁傳來(lái)的荷載：5.85 4.80=28.08kN主梁自重：(0.40-0.09) 0.20 1.5 25=2.33kN主梁粉刷重：2(0.40-0.09)0.015 1.5 17=0.24kN恒載：Gk=30.65kN活載：Qk=6.2 4.81.5=44.64kN恒載設(shè)計(jì)值：G 1.2Gk1.2 30.65=36.78kN活載設(shè)計(jì)值：Q=1.444.64=62.50kN5.3 主梁計(jì)算跨度及計(jì)算簡(jiǎn)圖主梁計(jì)算跨度：邊跨： l01ln

12、1 bl268010.025 2680 2947mm2柱0.025 n4002ln1a1b柱 2680360/2400/23060mm，22近似取l 012950 mm中跨： l0ln1 b1 bmm2柱2柱 2600 400 / 2 400 / 2 3000因跨度相差不超過(guò)10%，可按等跨梁計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：圖 5.2主梁的荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖5.4 主梁內(nèi)力計(jì)算（1）彎矩設(shè)計(jì)值： Mk1 GLk2 QL其中， k1k2 可由書中表查取， L 為計(jì)算跨度，對(duì)于B 支座，計(jì)算跨度可取相鄰兩）跨的平均值。（2）剪力設(shè)計(jì)值： Vk3Gk4 Q ，其中， k3 k4可由書中表查可知。主梁彎矩計(jì)算如下表：表

13、 5.1主梁彎矩計(jì)算表項(xiàng)k / M 1k / M Bk / M 2k / M c荷載簡(jiǎn)圖次0.175-0.150.1-0.1518.99-16.2811.03-16.280.213-0.075/-0.07539.27-13.83/-13.83/-0.0750.175-0.075/-13.8332.81-13.830.162-0.1750.137-0.0529.87-32.2725.69-9.22基本組合一73.84-37.5113.24-37.511.2+1.3基本組合二 1.2+1.322.79-37.5155.90-37.51基本組合三 1.2+1.361.61-61.4846.63-31

14、.51標(biāo)準(zhǔn)組合58.26-48.5443.85/36.72由此可作出下列幾種情況下的內(nèi)力圖：+； +； +圖 5.3主梁彎矩包絡(luò)圖）將以上各圖繪于同一坐標(biāo)系上，取其外包線，則為彎矩包絡(luò)圖。主梁剪力計(jì)算如下表：表 5.2主梁剪力計(jì)算表項(xiàng)k / VAk / VB 左k / VB右荷載簡(jiǎn)圖次0.35-0.650.512.87-23.9118.390.425-0.575026.56-35.940.000.325-0.6750.62520.31-42.1939.06+基本組合：Vmin ( kN )49.98-83.5372.85同樣可繪出剪力包絡(luò)：圖 5.4主梁剪力包絡(luò)圖5.5 主梁正截面受彎承載力計(jì)

15、算（1）主梁跨中按T 形截面計(jì)算， T 形截面的翼緣寬度 bf，按bf 1 l130001000mm b s0 4800mm ，故取 bf1400mm 。33梁高： h=400mm，h0=400-30=370mm翼緣厚： hmmf90判定 T 形截面類型：）1 fcbf hf ( h0hf1.014.3100090418.28 106N mm)90 (370)22418.28kNm73.84kN m(邊跨中 )中間跨中)55.90kN m(故各跨中截面屬于第一類 T 形截面。（2）正截面配筋計(jì)算如下表：表 5.4主梁配筋計(jì)算表截面1B2彎矩 M (kN m)73.84-61.4843.85-3

16、6.721.0 14.30 1000 1.0 14.30 1000 1.0 14.30 200 1.0 14.30 200 1 f cbh02 或1 fc bf h023702=1957.671063702=1957.67 103702=391.53 1063702=391.53 1066sM0.03770.15700.02240.0938fcbh02111 2 s0.03850.17180.02270.0987s10.50.98080.91410.98870.9507AsM /s f y h0678520400348選用鋼筋318316316316實(shí)際鋼筋截面面763603603603積（

17、mm2）主梁縱向鋼筋的彎起和切斷按彎矩包絡(luò)圖確定。5.6 主梁斜截面受剪承載力計(jì)算（1）驗(yàn)算截面尺寸hwh0hf =370mm-90mm=260mm：因?yàn)?hw / b =260/200=1.30Vm ax =83.53kN截面尺寸滿足需求。）（2）計(jì)算所需的腹筋采用8 雙肢箍筋，Vcscv f tbh0f yv Asv h0s=0.7 1.27 200370+1.25 270370100.6/200=128.60kN，V A =49.98kNV Br=72.85kNV Bl =83.53kNV cs，按構(gòu)造配筋，配8200。（3）驗(yàn)算最小配筋率-3彎矩調(diào)幅時(shí)要求配箍率下限為0.3 ft / f yv =0.3 1.43/270=1.89 10 ，實(shí)際配箍率svAsv /(bs)100.6 /(300200)2.5110 3